JP2004314619A - 静電誘引式液滴ノズルおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の基板17と第2の基板18とを貼り合わせてノズル本体14を形成する。貼り合わせ面には液流路15の一部となる液流路用溝19がドライエッチされている。エッチング方向は、液流路用溝19の幅方向である。よって、エッチング量が小さくなり、アスペクト比がR10〜R100のドライエッチングでも、液流路15にボーイングが発生し難い。その結果、半導体微細加工を利用し、全長にわたり断面積が一定の液流路15を作製できる。よって、最小液滴径が1μm以下の吐出液の液滴を吐出でき、低電圧でも静電誘引式液滴ノズル10を有したインクジェット式液滴吐出装置を駆動できる。
【選択図】図1
Description
両方式のノズルを使用すると、液流路の吐出口に吐出液の目詰まりが発生し易い。これにより、ノズル径が制約され、吐出される液滴の最小径(以下、最小液滴径)は、20μmが限界であった。
以下、図28および図29を参照して、従来の静電誘引式液滴ノズルを具体的に説明する。
図28および図29に示すように、従来の静電誘引式液滴ノズル100は、ノズル本体101と、このノズル本体101の内部に形成され、インク(吐出液)が通過する液流路102と、液流路102の両側部に一対配置された吐出電極103と、両吐出電極103を被覆する被覆部材104と、液流路102に配置されて、鋭角な先端部が、液流路102の先端の液吐出口105から外方に突出した平板な針形状(以下、針板形状)を有する吐出部材106と、吐出部材106を液流路102に固定する絶縁性材からなる補助部材107と、液吐出口105から離間した位置に配され、吐出されたインクが通過する開口部108が形成されたグリッド電極(ゲート電極)109とを備えている。
また、両吐出電極103には、バイアス電源112とパルス電源113とがそれぞれ接続されている。さらに、開口部108から離間した液吐出方向の所定位置には、静電誘引式液滴ノズル100に対向した平板形状の対向電極110が配設されている。
対向電極110の静電誘引式液滴ノズル100側の面(以下、ノズル側の面)には、例えば有機ELディスプレイ用のシリコン基板111が当接されている。対向電極110には、液滴加速用電源114が接続されている。
また、図示しないインクタンクから供給されたインクにより、液流路102の路面を濡らしておく。その後、吐出電極103に1.5〜2.0kVのバイアス電圧を印加する。すると、液流路102内のインク中に含まれる有機EL材の微粒子に対して、液吐出口105に向かう電界が作用する。
これにより、微粒子は針板形状を有する吐出部材106に沿って液吐出口105方向に流動しながら徐々に濃縮され、液吐出口105付近で液滴を形成する。このとき、液滴中の微粒子には静電反発力が作用し、対向電極110に向かって微粒子が飛び出そうとする。
そして、この状態のまま微粒子の吐出量に応じて300〜500V程度のパルス電圧をバイアス電圧に重畳する。
その結果、静電反発力が液滴の表面張力を上回り、微粒子が液吐出口105から吐出し、グリッド電極109の開口部108を通過して対向電極110に向かって飛翔する。その際、このグリッド電極109に対して、対向電極110より電位が大きい電圧を印加すると、微粒子はグリッド電極109と対向電極110との間でも電界による力を受ける。
これにより、微粒子の吐出の安定化を図ることができる。
これにより、インクの最小液滴径を、有機ELディスプレイへの直接描画が可能な1μm以下まで小さくすることは困難であった。
また、従来の静電誘引式液滴ノズル100では、ノズル先端に作用する電界が小さいので、液滴(微粒子)を吐出させるには高い電圧を必要とした。
しかしながら、シリコン基板に孔形状の液流路を穿つドライエッチングの深さは、例えば数百μmと深い。RIEなどのドライエッチングによるシリコン基板のアスペクト比は、R10〜R100程度である。
そのため、液流路にエッチング不良としてのボーイングが発生し易かった。
ボーイングとは、液流路を形成する途中において側面方向のエッチングが進行し、液流路の側壁が断面凹形となる状態である。
これにより、流路全長にわたって断面積が一定した液流路を作製することは難しかった。その結果、最小液滴径が1μm以下の液滴を吐出させることはできなかった。
また、この発明は、液滴の吐出の安定化を図ることができる静電誘引式液滴ノズルおよびその製造方法を提供することを、その目的としている。
請求項1に記載のインクジェットヘッドは、液体材料を貯液する液体タンクと、前記液体材料の液吐出口を有する複数の液滴吐出部と、前記液体タンクと各液滴吐出部とをそれぞれ連通する液体流路とを備えたインクジェットヘッドにおいて、各液滴吐出部の液吐出口の口径を互いに異ならせたインクジェットヘッドである。
この場合、液流路用溝は、選出された基板の貼り合わせ面にドライエッチングされる際、エッチング方向を溝の長さ方向ではなく、溝の幅方向に向けてエッチングされる。その結果、エッチング量が小さくなる。
したがって、アスペクト比がR10〜R100となるドライエッチングであっても、液流路にボーイングが発生し難い。これにより、半導体微細加工を利用し、流路全長にわたって断面積が一定となった液流路を作製することが可能になる。
その結果、最小液滴径が1μm以下の吐出液の液滴を吐出させることができるとともに、従来より低電圧であっても、静電誘引式液滴ノズルを有したインクジェット式液滴吐出装置を駆動することができる。
ノズル本体の素材としては、例えば単結晶シリコン、多結晶シリコン、ガラスなどを採用することができる。要は、半導体微細加工法の一種であるドライエッチングにより、第1の基板および第2の基板のうち、少なくとも液流路用溝が形成される側の基板が、微細加工可能な素材であればよい。
ノズル本体を構成する第1の基板と第2の基板とは同じ素材でもよい。また、異なる素材でもよい。
ノズル本体の形状としては、例えば平面視して矩形状、円形状、楕円形などを採用することができる。
微粒子の素材としては、例えば各種の有機EL材、各種の顔料、各種の導電性素材などを採用することができる。
微粒子の粒径は1〜200nm、好ましくは10〜50nmである。1nm未満では微粒子の製造が困難になる。
また、200nmを超えると液滴の制御が困難になる、溶媒を除去する際の体積変化が大きくなるなどの不都合が生じる。微粒子の添加量は、例えば10〜1000重量部である。
液流路の幅は0.5〜50μm、好ましくは0.5〜5μmである。
0.5μm未満では加工が難しくなる、液体の目詰まりが生じ易くなるという不都合が生じる。また、50μmを超えると液滴の精密制御が困難になる。液流路の長さは限定されない。
吐出電極の素材としては、例えばPolySi、MoSi2 、WSi、TiSi2 、Wなどを採用することができる。
静電誘引式液滴ノズルは、インクジェット式液滴吐出装置に搭載し、吐出電極と平板形状を有する対向電極との間に電圧を印加することで、吐出液の液滴(微粒子)を、対向電極側に配置された例えばシリコン基板の表面に吐出することができる。
さらには、両基板の貼り合わせ面に形成してもよい。
液流路用溝の断面形状としては、例えば円形、楕円形、三角形または四角形以上の多角形などを採用することができる。
ドライエッチングとは、半導体微細加工技術の一種で、所定のエッチングガスを使用し、選出された基板の貼り合わせ面に液流路用溝を形成する。
その結果、より低電圧であっても、静電誘引式液滴ノズルが組み込まれたインクジェット式液滴吐出装置を駆動することができる。
針状電極である吐出電極の直径は0.1〜40μm、好ましくは0.1〜3μmである。
0.1μm未満では加工が困難になる。また、40μmを超えると液滴の精密制御が困難になる。
吐出電極の先端曲率半径は10〜500nm、好ましくは10〜100nmである。
10nm未満では加工が困難になる、静電力で破壊され易くなるという不都合が生じる。
また、500nmを超えると高い電圧が必要となる、液滴の精密制御が困難になるという不都合が生じる。
このとき、ゲート電極に対して、対向電極より電位が大きい電圧を印加すると、吐出された液滴中の微粒子は、ゲート電極と対向電極との間においても電界による力を受ける。
これにより、吐出液(微粒子)の吐出の安定化を図ることができる。
電極保持体の素材としては、例えば酸化シリコン、ポリイミド、窒化シリコンなどを採用することができる。
電極保持体の厚さとしては、例えば1〜10μmである。
ゲート電極の素材としては、例えばPolySi、MoSi2、TiSi2、Wなどを採用することができる。
ゲート電極の形成方法としては、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法などを採用することができる。
開口部の形状としては、例えば平面視して円形、楕円形、三角形または四角形以上の多角形などを採用することができる。
開口部の大きさとしては、例えば直径1〜20μmである。
この場合、液流路用溝は、選出された基板の貼り合わせ面にドライエッチングされる際、エッチング方向を溝の長さ方向ではなく、溝の幅方向に向けてエッチングされる。
その結果、エッチング量が小さくなる。したがって、アスペクト比がR10〜R100となるドライエッチングであっても、液流路にボーイングが発生し難い。
これにより、半導体微細加工を利用し、流路全長にわたって断面積が一定となった液流路を作製することが可能になる。
その結果、最小液滴径が1μm以下の吐出液の液滴を吐出させることができるとともに、従来より低電圧であっても、静電誘引式液滴ノズルを有したインクジェット式液滴吐出装置を駆動することができる。
また、両基板が異なる素材の場合には、例えば陽極接合により両基板を貼り合わせることができる。貼り合わせ後、貼り合わせ強度を増強するため、貼り合わせ熱処理を施してもよい。
ドライエッチングの種類は限定されない。例えば、RIE、プラズマエッチング、ECR(Electron Cyclotron Resonance)エッチング、イオンビームエッチング、光励起エッチングなどを採用することができる。
吐出電極の形成方法としては、例えばCVD法、スパッタリング法などを採用することができる。
このとき、液流路の先端部は、陽極化成により得られたエミッタチップの微細な針部(例えば直径2μm、ノズル先端の曲率半径200nm)の外周に沿って、徐々に先細り化されている。
これにより、吐出口から最小液滴径が1μm以下の吐出液を吐出させることができる。
しかも、低電圧であっても静電誘引式液滴ノズルが組み込まれたインクジェット式液滴吐出装置を駆動させることができる。
チップ本体の縦横の寸法は限定されない。例えば、一辺が5〜50μmの正方形である。チップ本体の厚さは、例えば0.1〜5μmである。
針部の長さは、例えば1〜50μmである。
針部の直径は0.1〜10μm、好ましくは1μm前後である。
0.1μm未満では機械的強度が弱まり寿命が短くなる。また、10μmを超えると針先の径を小さくするのが困難になる。
針先の直径は10〜200nm、好ましくは50nm前後である。10nm未満では液吐出に伴う破壊が生じ易くなる。
また、200nmを超えると高電圧が必要となる、液滴の精密制御が困難になるという不都合が生じる。陽極化成の詳細については、後述する。
液吐出口と針部の周側面との隙間は0.1〜5μm、好ましくは0.1〜1μmである。
0.1μm未満では液の目詰まりが生じ易くなる。また、1μmを超えると、液滴の精密制御が困難になる。
このとき、ゲート電極に対して、対向電極より電位が大きい電圧を印加すると、吐出された液滴中の微粒子は、ゲート電極と対向電極との間においても電界による力を受ける。
これにより、吐出液(微粒子)の吐出の安定化を図ることができる。
このとき、液流路の先端部は、陽極化成により得られたエミッタチップの微細な針部(例えば直径2μm、ノズル先端の曲率半径200nm)の外周に沿って、徐々に先細り化されている。
これにより、吐出口から最小液滴径が1μm以下の吐出液を吐出させることができる。しかも、低電圧であっても静電誘引式液滴ノズルが組み込まれたインクジェット式液滴吐出装置を駆動させることができる。
陽極化成法とは、フッ酸溶液中でのシリコン基板を陽極とした電解エッチングにおいて、低電流密度の条件で行われるエッチングで、シリコン基板が部分的に除去されて多孔質層が形成される。
この陽極化成では、シリコン基板を陽極とし、フッ酸溶液とシリコン基板との界面には、ポテンシャル障壁が存在することから、p型シリコン基板の場合には、順方向にバイアスされたショットキー特性を示す。
一方、n型シリコン基板では逆方向にバイアスされたショットキー特性を示す。多孔質シリコンは低電流密度の条件で形成される。
その後、このメサ型領域にリン(P)イオンを注入し、これをn型領域とする。
次いで、前記シリコン基板をHF溶液(フッ酸濃度25〜49%)入りの陽極化成槽の開口された底面に装着し、蓋止めする。
そして、HF溶液の液面下にはカソード電極を挿入し、シリコン基板の裏面のn型領域にはアノード電極を接続する。
その後、電流密度5〜50mA/cm2で両電極間に10〜400分間、通電する。
これにより、シリコン基板のp型のシリコン領域(カソード側)が多孔質化する一方、アノード側となるn型の領域は多孔質化しない。
その結果、多孔質化されないn型領域の一帯には、三角錐状または針状のエミッタチップが形成される。
ファン・デル・ワール力により、エミッタチップをノズル本体に重ね合わせるだけで両部材を一体化することができる。
貼り合わせ前、ノズル本体には親水処理を施した方が好ましい。
具体的には、RCA洗浄後、ノズル本体をフッ酸溶液(フッ酸濃度1〜10%)によって1〜5分間エッチングし、表面の自然酸化膜を除去する。それから、ノズル本体を5〜10分間純水に浸す。
貼り合わせ後は、湿度40〜60%、大気中で10〜60分間乾燥させる。それから、接合強度の強化および多孔質シリコン層の酸化のための熱処理を、例えば1000℃、2時間、酸素雰囲気中で行う。
次に、HF:H2O2=1:5のエッチング液により、酸化多孔質シリコン層をエッチングし、ノズル本体と一体化したエミッタチップを取り出す。
液流路外壁用膜としては、例えば窒化シリコン膜、WSi2,Taなどを採用することができる。液流路外壁用膜の厚さは、例えば0.5〜2μmである。液流路外壁用膜の形成方法としては、例えばCVD法、スパッタリング法などを採用することができる。
例えば、RIE、プラズマエッチングなどのドライエッチングを採用することができる。その他、化学機械研磨などでもよい。
この除去により露出される針部の針先部分の長さは、例えば0.1〜1μmである。
液吐出口の直径は0.1〜5μm、好ましくは0.2〜2μmである。
0.1μm未満では液体の目詰まりが生じ易い。また、2μmを超えると液滴の精密制御が困難になる。
絶縁膜のうち、隆起部を含む一部分を除去して液流路を形成する方法は限定されない。例えば、絶縁膜の素材に応じたウエットエッチング採用することができる。例えば、絶縁膜が酸化シリコンの場合には、HF溶液を使用したエッチングとなる。
シリコン基板としては、例えば単結晶シリコン基板、シリコン酸化膜が形成された単結晶シリコン基板などを採用することができる。
フッ酸溶液には、例えばフッ酸濃度10〜49%のものを使用する。
少なくとも針部が埋没するレジスト膜の厚さとは、ノズル本体の吐出電極の貼り合わせ面を基準面とし、絶縁膜の厚さと、液流路外壁用膜の厚さと、レジスト膜の厚さとを加算した値が、針部の高さより大きいことを意味する。
ドライエッチングとしては、例えばRIEなどを採用することができる。
絶縁層の素材としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、ポリイミドなどを採用することができる。
絶縁層の厚さは1〜50μm、好ましくは5〜20μmである。1μm未満では流路が目詰まりを起こしやすい。
また、50μmを超えると製造が困難になるという不都合が生じる。
導電層(ゲート電極)の素材としては、PolySi、MoSi2、TiSi2、Wなどを採用することができる。
絶縁層と導電層との形成方法としては、例えばCVD法、スパッタリング法などを採用することができる。
開口部の形状としては、例えば円形、楕円形、三角形以上の多角形などを採用することができる。
導電層用のエッチング液は、導電層の素材に応じて適宜選択される。
絶縁層は、電極保持体が形成される層である。内部空間の形状および大きさは、前記開口部の形状および大きさと略同じとなる。
絶縁層用のエッチング液は、絶縁層の素材に応じて適宜選択される。
これにより、液流路を容易かつ高精度に作製することができる。
エラストマーとしては、例えば、米国ダウコーニング社製SYLGARD184((登録商標)、PDMS;ポリジメチルシキロサン)などを採用するこができる。
このうち、流路を容易にかつ数ミクロンの高精で作製でき、しかもノズルとの密着性がよく、吐出液の浸透性がよいという理由で、PDMSが好ましい。有機エラストマー層の厚さは、1〜2000μmである。
1μm未満では、流路が小さすぎて吐出液が流路に浸透しにくい。
また、2000μmを超えると、対抗電極を設置しても、電極間の距離が長いため、液吐出のための十分な電界を得にくい。
有機エラストマー層の好ましい厚さは、20〜100μmである。この範囲であれば、吐出液の供給に最適な流路の高さ10μmが得られ、微細な液滴の吐出を実現可能な適量で、吐出液を供給することができる。
ダミー基板に有機エラストマー層を形成する方法は限定されない。例えば、スピンコート法などを採用することができる。
また、有機エラストマー層に貫通孔を形成する方法としては、例えば機械加工法、レーザー加工法、スパッタ加工法、トランスデカヒドロナフタレンなどで溶解する方法を採用することができる。
ダミー基板から有機エラストマー層を剥離する方法としては、例えば、先端が平坦で、真空吸着機能を有した金属治具などを有機エラストマーに接触吸着し、その後、引張応力を印加してダミー基板より剥離する方法などを採用することができる。
有機エラストマー層をノズル本体に貼り合わせる方法としては、例えば、アライナーによりノズルと貫通孔とを位置合わせし、その後、応力を印加することにより自己密着させる方法などを採用することができる。
これにより、アスペクト比がR10〜R100程度のドライエッチングであっても、液流路にボーイングが発生し難い。
その結果、半導体微細加工を利用し、流路全長にわたって断面積が一定した液流路を作製することができる。
よって、最小液滴径が1μm以下の吐出液を吐出させることができる。しかも、従来の静電誘引式液滴ノズルの場合より低電圧であっても、インクジェット式液滴吐出装置を駆動することが可能となる。
その結果、より低電圧であっても、静電誘引式液滴ノズルが組み込まれたインクジェット式液滴吐出装置を駆動することができる。
このとき、ゲート電極に対向電極より電位が大きい電圧を印加すると、吐出された吐出液中の微粒子は、ゲート電極と対向電極との間においても電界による力を受ける。これにより、微粒子の吐出の安定化を図ることができる。
このとき、液流路の先端部は、陽極化成により得られた微細な針部の外周に沿って、徐々に先細り化されている。
液滴ノズルと対向電極間との距離を近づけて行くと、電界に引きつけられた液体が液滴ノズルの表面に薄く濡れる。
さらに、ヘッド先端の近傍の電界が、帯電した吐出液に及ぼす力によって、吐出液およびSiの表面張力と吐出液の粘度および導電率とにより合成された力に比べて大きくなった時、テイラーコーンと呼ばれるメニスカスが形成される。
これにより、大きさ1μm以下の液滴がノズル先端より吐出する。
その結果、吐出口から最小液滴径が1μm以下の吐出液を吐出させることができる。
しかも、低電圧であっても静電誘引式液滴ノズルが組み込まれたインクジェット式液滴吐出装置を駆動させることができる。
この静電誘引式液滴ノズル10は、帯電した有機EL材の微粒子を溶媒中に所定量だけ添加して得られた吐出液(特殊なインク)を、直接、有機ELディスプレイ作製用のシリコン基板11に吐出するインクジェット式液滴吐出装置に組み込まれている。
具体的には、静電誘引式液滴ノズル10は、インクジェット式液滴吐出装置のインクジェット式ヘッド12のうち、吐出液を貯留するインクタンク13のインク吐出口に連通されている。有機EL材には、ポリフェニビニレンを採用している。溶媒には、有機溶媒を採用している。
静電誘引式液滴ノズル10は、ノズル本体14に吐出液が通過する液流路15を有し、液流路15に配置された吐出電極16への印加に伴って発生した静電気力により、吐出液が液流路15の先端の液吐出口15aから吐出されるノズルである。
ノズル本体14は、平面視してそれぞれ矩形状を有する下側配置の第1の基板17と、上側配置の第2の基板18とを主材としている。
第1の基板17は単結晶シリコン製である。その寸法は長さ10mm、幅5mm、厚さ500μmである。
第2の基板18の寸法はガラス製である。その寸法は長さ10mm、幅5mm、厚さ500μmである。
各液流路用溝19は断面矩形状を有している。溝幅は5μm、溝長さは50μmである。
第1の基板17の元部には、各液流路用溝19の形成部分を含めた露出面の全域に、アルミニウム製の吐出電極16が形成されている。
吐出電極16には、バイアス電源20とパルス電源21とが接続されている。両電源20,21は、接地されている。
この第1の基板17の先端部と対向電極22との固定面間には、図示しないシリコン酸化膜が介在されている。よって、第1の基板17の先端部が絶縁性を有した電極保持体23となる。
対向電極22には、液滴加速用電源24が接続されている。この対向電極22も接地されている。
対向電極22のノズル側の面には、前記有機ELディスプレイ用のシリコン基板11が、その裏面を当接面として配置される。
まず、第1の基板17をRCA系の洗浄液により洗浄する(図2(a))。
次いで、第1の基板17の上面に、マスク用のNi(ニッケル)膜25をスパッタリング法により成膜する(図2(b))。
Ni膜25の膜厚は、0.5〜1μmである。Ni膜25の成膜条件は、直流スパッタリングである。
次に、各窓部を通し、リン酸溶液によりNi膜25の一部をエッチングにより除去する(図2(d))。
その後、レジスト膜26を無機系または有機系のレジスト剥離液により剥離する(図2(e))。
それから、Ni膜25の窓部より露出した第1の基板17の上面の一部分を、RIEによりドライエッチングする。
その結果、4本の液流路用溝19が、第1の基板17の上面にそれぞれ形成される(図2(f))。
エッチング条件は、エッチングガスとしてSF6:O2:Ar=4:6:4を使用する。
その後、第1の基板17をリン酸溶液に浸漬し、基板上面に残存したNi膜25を除去する(図3(a))。
それから、公知のリソグラフィー技術を利用し、第1の基板17の元部の露出面だけに、厚さ1μmのアルミニウムをスパッタリングして吐出電極16を形成される(図3(b))。
そして、陽極接合により、第1の基板17の上面に第2の基板18を貼り合わせる。
これにより、両基板の貼り合わせ面間に、液流路用溝19を主体とした4本の液流路15を有する静電誘引式液滴ノズル10が作製される。
陽極接合の条件は、400℃に第1の基板17を加熱し、第2の基板18に−1000Vを加える。
図1に示すように、まず対向電極22のノズル側の面に、有機ELディスプレイ用のシリコン基板11を、その裏面を当接面として配置する。
また、インクタンク13内から供給された吐出液(特殊なインク)により、各液流路15の路面を濡らしておく。
その後、吐出電極16に2kVのバイアス電圧を印加する。すると、各液流路15内の吐出液中に含まれる有機EL材の微粒子には、液吐出口15aに向かう電界が作用する。
これにより、微粒子は液吐出口15aに徐々に集中し、吐出液の液滴を形成する。
このとき、液滴中の微粒子には、静電反発力が作用し、液吐出口15aよりインク吐出方向の外方に配された対向電極22に向かって微粒子が飛び出そうとする。
しかしながら、バイアス電圧による静電反発力は、吐出液の表面張力より小さく設定されている。そのため、微粒子は液滴の表面から飛び出せない。
その後、微粒子の吐出量に応じて100〜300V程度のパルス電圧をバイアス電圧に重畳する。
これにより、静電反発力が液滴の表面張力を上回り、微粒子が液吐出口15aから吐出される。飛び出した微粒子は、表面に付着した溶媒により纏まっている。そのため、飛翔中の微粒子群は、微細な液滴とも言える。
しかも、第1の基板17の貼り合わせ面に液流路用溝19をドライエッチングする際、エッチング方向を液流路用溝19の長さ方向ではなく、液流路用溝19の幅方向としたので、エッチング量が0.2μm程度と小さくなる。
その結果、アスペクト比がR10〜R100程度のドライエッチングであっても、液流路用溝19、ひいては液流路15にボーイングが発生し難い。
これにより、半導体微細加工を利用し、流路全長にわたって断面積が一定した液流路15を作製することができる。
よって、最小液滴径が1μm以下の吐出液を吐出させることができる。
しかも、従来の静電誘引式液滴ノズルの場合より低電圧であっても、インクジェット式液滴吐出装置の駆動が可能となる。
この場合、液吐出口15aから吐出された微粒子は、ゲート電極28の開口部27を通過した後、対向電極22に向かって飛翔して行く。
その際、ゲート電極28に対向電極22より電位が大きい電圧を印加すると、微粒子はゲート電極28と対向電極22との間においても電界による力を受ける。その結果、微粒子の吐出の安定化を図ることができる。
この実施形態の場合、吐出液が静電気力により液流路15内で液吐出口15a側に流動する際、吐出電極16の鋭角な先端部に沿って、吐出液に含まれた微粒子が濃縮されながら、吐出電極16の微細な先端に集中する。
しかも、液吐出口15aの開口幅は、先細り化された吐出電極16の先端部に合わせて、1対の前壁片29により狭められている。
その結果、より低電圧であっても、インクジェット式液滴吐出装置の駆動が可能になる。
そして、図6に示すように、板針状の吐出電極16だけではなく、ゲート電極28を有するものを採用してもよい。
このように構成すれば、板針状の吐出電極16を設けたことによる効果と、ゲート電極28を設けたことによる効果との両方を同時に得ることができる。
図7に示すように、実施例2の静電誘引式液滴ノズル40は、インクジェット式液滴吐出装置に組み込まれたインクジェット式ヘッド12のインクタンク13内に収納されている。インクタンク13は直方体の容器である。
インクタンク13の液吐出側(以下、前方側)の板には、外周部を除き、大口径の開口部13aが形成されている。
また、インクタンク13の開口部13aとは反対側(以下、後方側)の板には、吐出液の供給口13bが一部に形成されている。
静電誘引式液滴ノズル40は、ノズル本体14と、ノズル本体14の吐出液吐出側の面に所定ピッチで配置された3つの吐出電極16と、前記開口部13aをインクタンク13の内側から塞ぎ、各吐出電極16との対向部分に、液吐出口15aを先端に有する3つの隆起部30aが形成された液流路外壁用膜30とを備えている。
これにより、ノズル本体14の両側面とインクタンク13の両側板との間に、吐出液がノズル本体14内に形成される液流路15に流れ込むための隙間が形成される。
ノズル本体14とインクタンク13の供給口13b側の板との空間は、吐出液の貯液部分となっている。
実施例2における吐出電極16は、陽極化成法により作製されたエミッタチップである(図8)。説明の都合上、エミッタチップに吐出電極16と同じ番号を符す。陽極化成法の詳細については後述する。
針部16bは、液吐出口15aから針先を突出させた状態で、対応する隆起部30aの内部空間にゆとりをもって収納されている。
隆起部30aは、針部16bの外周に沿って徐々に先細り化された円錐筒形状を有している。隆起部30aの内部空間は、液流路15の一部分を構成している。
また、液吐出方向の所定位置には、平板形状を有する対向電極22が配置されている。対向電極22のノズル側の面には、基板裏面を接触させた状態で、有機ELディスプレイ用のシリコン基板11が配置されている。
まず、p型で表面の面方位が(100)のシリコン基板41(抵抗率2〜5Ωcm)をRIE装置の反応炉に挿入する。
そして、ウェーハ裏面の表層部分を、RIEによりメサ型形状にドライエッチングする(図9(a))。エッチング量は1μmである。
RIEによるエッチング条件は、CF4を用いて高周波電力400W、時間5分である。
その後、シリコン基板41の裏面のメサ型領域41aに、公知のリソグラフィーによりレジスト42を形成する。
そして、シリコン基板41をスパッタリング装置の反応炉に挿入する。続いて、シリコン基板41の裏面に厚さ1μmのアルミニウム製の金属マスク43をスパッタリングにより成膜する。
その後、シリコン基板41をイオン注入炉に挿入し、露出されたメサ型領域41aにリンイオン(P+ )をイオン注入し、この部分を厚さ0.5μmのn型領域(n型のシリコン領域)44とする(同じく、図9(b))。
イオン注入条件は、リンイオンの加速電圧100keV、イオン注入量1×1014cm-2である。
次いで、金属マスク43を所定のマスク除去溶液に浸漬して除去する。そして、イオン注入後のシリコン基板41に、活性化のための熱処理を施す。熱処理条件は、窒素雰囲気中、処理温度800℃、処理時間30分間である。
シリコン基板41と陽極化成槽45aの底部との間には、バイトンOリング46aが介在される。
その後、HF溶液の液面下にカソード電極46を挿入し、シリコン基板41のn型領域44にアノード電極47を接続する。
その後、直流電源38から電流密度15mA/cm2で30分間、電流を流す。その際、電流値は電流計39によって測定する。これにより、シリコン基板41のうち、p型のシリコン領域(カソード側)の大半が多孔質化し、多孔質シリコン層41aが形成される。
一方、アノード側となるn型領域44は多孔質化しない。その結果、n型領域44の一帯に、このn型領域44をチップ本体16aとし、n型領域44の内面(シリコン基板41の内部側の面)の中央部に針部16bを突設したエミッタチップ16が形成される(図9(c))。
このとき、チップ本体16aの裏面部分は、シリコン基板41の裏面より若干外方に突出している。
すなわち、チップ本体16aの露出した裏面を、単結晶シリコン製のノズル本体14の表面に、ファン・デル・ワールス力により貼り合わせる(図9(d))。これにより、貼り合わせ基板45が形成される。
ノズル本体14には、貼り合わせ前に親水処理が施される。具体的には、RCA洗浄後、フッ酸溶液(フッ酸濃度1%)により1分間だけノズル本体14をエッチングし、ノズル本体14の表面の自然酸化膜を除去する。それから、ノズル本体14を10分間純水に浸す。
貼り合わせ後は、湿度50%の大気中で乾燥する。
続いて、接合強度の強化および多孔質シリコン層41aの酸化のための熱処理を、1000℃、2時間、酸素雰囲気中で行う(図9(e))。その際、多孔質シリコン層41aは熱酸化され、酸化多孔質シリコン層41bとなる。
次に、貼り合わせ基板を、HF:H2O2=1:5のエッチング液により、酸化多孔質シリコン層41bをエッチングし、ノズル本体14と一体化したエミッタチップ16を取り出す(図9(f))。
まず、ノズル本体14のエミッタチップ16の貼り合わせ側に、プラズマCVD法により、エミッタチップ16を含めて、二酸化シリコン製の絶縁膜49を成膜する(図11(a))。
この成膜は、加熱温度300℃、酸素雰囲気となった反応炉内に、0.05リットル/分の流速でSiH4ガスを20分間供給することで行われる。絶縁膜49の厚さは1μmである。
それから、絶縁膜49のノズル本体14とは反対側に、窒化シリコン製の液流路外壁用膜30を、プラズマCVD法により成膜する(図11(b))。液流路外壁用膜30の膜厚は、1μmである。
液流路外壁用膜30の成膜時には、加熱温度300℃、NH3ガス雰囲気の反応炉内に、0.05リットル/分の流速でSiH4ガスを20分間供給する。
これにより、積層された絶縁膜49および液流路外壁用膜のうち、吐出電極16の針部16bとの対向領域には、下層から順に、絶縁膜49の隆起部49aおよび液流路外壁用膜30の隆起部30aがそれぞれ形成される。
続いて、レジスト膜51の表層を、絶縁膜49の隆起部49aおよび液流路外壁用膜30の隆起部30aの各先端部とともにRIEによりドライエッチングする(図12(a))。
これにより、針部16bの針先が露出し、液吐出口15aが露出する。液吐出口15aの直径は5μm程度である。
このとき、液吐出口15aは絶縁膜49により塞がっている。RIEのエッチング条件は、CF4と酸素との混合ガスを用い高周波電力400Wで5分間とする。
また、仮想線の両端側のガイド溝30bは、液流路外壁用膜30の両端まで達している。各ガイド溝30bの幅は10μm、深さ2μmである。RIEの条件は、CF4ガスを用い高周波電力500Wで20分間とする。
次いで、ノズル本体14をフッ酸溶液(フッ酸濃度10%)に5分間浸漬する。
これにより、各液吐出口15aおよび各ガイド溝30bを介して、フッ酸溶液が絶縁膜49のうち、各隆起部30aの一帯、および、各ガイド溝30bの一帯をそれぞれウエットエッチングする。その結果、前記仮想線に沿って、前記液流路15が形成される(図12(d),(d1))。
図7に示すように、まずインクタンク13内の貯液部分に吐出液を貯液するとともに、バイアス電源20からの電圧をエミッタチップ16に印加する。
これにより、前記貯液部分に貯液された吐出液は、ノズル本体14の両側の隙間を通って液流路15の両端から液流路15内に流入される。
その後、吐出液は、液流路15を通って各隆起部30aの内部空間に到達する。これらの隆起部30a内では、吐出液が、エミッタチップ16の針部16bに沿って徐々に微粒子を濃縮しながら、対応する液吐出口15aまで流動していく。こうして、液吐出口15aに直径1μm程度の液滴が形成される。
続いて、パルス電源21からの電圧をエミッタチップ16に重畳する。
これにより、各液吐出口15aを通過し、液吐出口15aの液滴内の微粒子が、対向電極22側に配置された有機ELディスプレイ用のシリコン基板11に向かって吐出される。
このとき、液流路15の先端部は、陽極化成により得られた微細な針部16b(直径2μm、針先の曲率半径200nm)の外周に沿って、徐々に先細り化している。
そのため、液吐出口15aからは、最小液滴径が実施例1のときよりも小さい液滴を吐出させることが可能になる。
その結果、実施例1の場合よりも低電圧で、インクジェット式液滴吐出装置を駆動させることができる。
その他の構成、作用、効果は、実施例1から推測できる範囲であるので、説明を省略する。
図13に示すように、実施例3の静電誘引式液滴ノズル60は、液流路外壁用膜30の各隆起部30aの周辺に、絶縁性を有する電極保持体61を介してゲート電極28をそれぞれ形成したものである。
以下、図14および図15を参照して、このゲート電極28の形成方法を詳細に説明する。
まず、前記液流路外壁用膜30の外面側に、レジストを厚肉に塗布して絶縁層62を形成する(図14(a))。絶縁層62の厚さは30μmである。
したがって、各液吐出口15aから突出した針部16bの先端は、絶縁層62の表面下に埋没する。
次に、図示しないフォトマスクを介して、光源からの光を絶縁層62に照射し、絶縁層62の液吐出口15aとの対峙部分の一帯を露光する(同じ図14(a))。
その後、導電層63の表面に薄くレジスト64を塗布し、このレジスト64に露光、現像を施す。
その結果、レジスト64のうち、ゲート電極28の形成領域を除いた部分に、窓部が形成される。
続いて、導電層63を混酸液に浸漬する。これにより、レジスト64の窓部を通して、導電層63の不要な部分が酸エッチングされる。
よって、絶縁層62の表面の所定位置において、開口部27を内側に有したゲート電極28が形成される(図14(c))。その後、レジスト64を、所定のレジスト剥離液により剥離する。
次に、レジスト製の絶縁層62を現像する。その結果、絶縁層62の露光部分が除去される。
これにより、前記開口部27と対峙した部分に、開口部27と液吐出口15aとを連通する内部空間を有した環状の電極保持体61が形成される(図14(d))。
まず、液流路外壁用膜30の外面側に、プラズマCVD法により絶縁層62A用の二酸化シリコンを厚肉(30μm)に成長させる(図15(a))。
成膜時には、酸素雰囲気、炉内温度350℃の反応炉内に、SiH4のソースガスを0.05リットル/分で60分間供給する。
ソースガスは、SiH4ガスに代えて、Si(OC2H5)4ガスを使用してもよい。
次に、二酸化シリコンの表面に、PolySiからなる導電層63をプラズマCVD法によって、厚さ1μmだけ成膜する(図15(b))。その成膜時には、炉内温度600℃の反応炉内に、SiH4ガスを30分間供給する。
その結果、ゲート電極28の形成領域を除き、レジスト64に窓部が形成される。
続いて、導電層63の不要な部分を、混酸液により酸エッチングする。
その結果、二酸化シリコンの表面の所定位置に、開口部27を内側に有したゲート電極28が形成される(図15(c))。
続いて、ゲート電極28を含めた二酸化シリコンの表面にレジスト64を塗布する。
このレジスト64に対しては、開口部27と液吐出口15aとを連通する内部空間の形成領域を除いた部分に、露光および現像を施す。
これにより、その内部空間の形成領域を除き、レジスト64に窓部が形成される。
次に、この窓部を通して、絶縁層62Aの一部分をHF溶液(フッ酸濃度10%)により、ウエットエッチングする。
こうして、二酸化シリコンの不要な部分が除去される。
その結果、前記開口部27と対峙した部分に内部空間を有した環状の電極保持体61が形成される(図15(d))。
その際、ゲート電極28に対向電極22より電位が大きい電圧を印加すれば、吐出された液滴中の微粒子は、ゲート電極28と対向電極22との間においても電界による力を受ける。
これにより、液滴(微粒子)の吐出の安定化が図れる。
その他の構成、作用および効果は、実施例2と同様であるので、説明を省略する。
まず、厚さ500μmの単結晶シリコン製で表面が平坦なダミー基板71に、高さ10μm程度、幅10μm、長さは任意としたレジスト構造体72をフォトリソ技術により作製する(図16(a))。
その後、ダミー基板71の表面に、PDMS(ポリジメチルシロキサン)100重量部に対してキュアリング剤を10重量部混ぜたものを、スピンコータにより厚さ30μmで均一に塗布する。
その後、100℃、1時間でキュアリングし、有機エラストマー層73を形成する(図16(b))。
それから、有機エラストマー層73の所定の位置に、レーザー加工法により、レジスト構造体72まで達した貫通孔73aを形成する(図16(c))。
貫通孔73aの直径は10μmである。レーザー加工では、レーザー光を凸レンズに通して貫通孔73aを開ける位置に収束させ、出力100mJで0.5秒間、レーザー光を照射する。
これにより、貫通孔73aが、有機エラストマー層73の表裏面を貫通した所望の形状となる。
具体的には、ノズル本体14および有機エラストマー層73をそれぞれ真空吸着し、有機エラストマー層73中の貫通孔73aがノズル本体14上の針部16b上に位置した時、ノズル本体14を上昇させ、有機エラストマー層73に接触させて応力を印加する。
このように、ノズル本体14に有機エラストマーを形成材料とした有機エラストマー層73を形成し、有機エラストマー層73に液流路15を作製するようにしたので、液流路15を容易かつ高精度に作製することができる。
しかも、PDMSは、シリコン製のノズル本体14との密着性が高まる。
さらに、液吐出口15aが形成される有機エラストマー層73をPDMS製としたので、液流路15の親水性が高く、吐出液の液流路15に対する浸透性が高まる。
その他の構成、作用および効果は、実施例2と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、実施例4において、有機エラストマー層73のダミー基板71からの離型性を高めるため、レジスト構造体72の作製後、CF4をプラズマ処理し、シリコン製のダミー基板71の表面およびレジスト構造体72の表面を微細な凹凸面に改質するとともに、表面をF(フッ素)で終端させる。
CF4の代わりに、CHF3、SF6などのフッ化ガス、またはフッ化ガスとO2との混合ガスを採用してもよい。
プラズマ処理の条件は、電力200W、圧力50 Paで60秒間程度である。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、実施例5において、有機エラストマー層73のダミー基板71からの離型性を高めるため、ダミー基板71の表面全域に厚さ1μmのレジスト膜75を形成する。
レジスト構造体72は、レジスト膜75の表面に形成される。レジストの代わりに、有機性の樹脂を塗布してもよい。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、実施例6において、有機エラストマー層73のダミー基板71からの離型性を高めるため、レジスト膜75の作製後、CF4をプラズマ処理し、レジスト膜75の表面およびレジスト構造体72の表面を微細な凹凸面に改質する。CF4の代わりに、CHF3、SF6などのフッ化ガス、またはフッ化ガスとO2との混合ガスを採用してもよい。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、実施例4における貫通孔73aの他の形成方法として、マスキングを利用したプラズマ処理を採用している。
すなわち、有機エラストマー層73に対する貫通孔73aの形成方法において、有機エラストマー層73の貫通孔形成部を除いた部分を、フォトリソ技術を利用してSi3N4などを原料としたマスキング膜76によりマスクする。
Si3N4の代わりに、フォトレジスト、SiO2、Al、Mo、W、Ti、WSi2などを採用してもよい。
また、O2の代わりには、CF4、SF6などのフッ化ガス、ハロゲン化ガスを使用してもよい。さらに、O2とフッ化ガス、またはハロゲン化ガスの混合ガスを使用してもよい。
その後、この開口部76aを利用して貫通孔73aを形成する。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、実施例4において、有機エラストマー層73の高強度化およびダミー基板71からの離型性を高めるため、有機エラストマー層73の素材として、SiCフィラー77をPDMS中に分散させる。
SiCフィラー77とは、SiCを主とした高強度、高弾性率、高耐熱性の複合強化繊維材である。
例えば、東海カーボン株式会社製のトーカウィスカー((登録商標)、炭化けい素ウィスカー)等を採用することができる。
SiCフィラー77の添加量は、PDMS100重量部に対して3重量部である。
SiCフィラー77の代わりに、Al2O3(アルミナ)、CaCO3(炭酸カルシウム)、タルク(4SiO23MgOH2O)、Al2O32SiO22H2O(カオリン)、SiO2(シリカ)、K2Al4(Si3Al)2O20(OH)4(マイカ)、CaOSiO2(ウオラストナイト)、K2OnTiO2(チタン酸カリウム、ウィスカー)、6CaO6SiO2H2O(ゾノトナイト)、MgSO45MgO8H2O(塩基性硫酸マグネシウム)、ZnO(酸化亜鉛)、9Al2O32B2O3(硼酸アルミニウム、ウィスカー)などでもよい。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
ここでは、液吐出の低電圧化を図るため、実施例4の有機エラストマー層73を吐出電極16の長さより厚肉とし、その貫通孔73aの形成部周辺にゲート電極78を形成した例である。
ゲート電極78は、Al、PolySiなどを使用する。
静電誘引式液滴ノズル70Fは、吐出電極16と対向電極22との間に所定のバイアス電圧を印加し、ゲート電極78に所定のパルス電圧を印加してこのパルス電圧をバイアス電圧に重畳することで、吐出液の液滴を、液吐出方向の所定位置に配置されたシリコン基板11の表面に吐出することができる。
その他の構成、作用および効果は、実施例4と同様であるので、説明を省略する。
14 ノズル本体、
15 液流路、
15a 液吐出口、
16 吐出電極(エミッタチップ)、
16a チップ本体、
16b 針部、
17 第1の基板、
18 第2の基板、
19 液流路用溝、
23 電極保持体、
27 開口部、
28,78 ゲート電極、
30a 隆起部、
41 シリコン基板、
49 絶縁膜、
49a 隆起部、
30 液流路外壁用膜、
51 レジスト膜、
61 電極保持体、
62 絶縁層、
63 導電層、
71 ダミー基板、
73 有機エラストマー層、
73a 貫通孔。
Claims (12)
- ノズル本体に吐出液が通過する液流路が形成され、該液流路に配置された吐出電極への電圧の印加に伴って発生した静電気力により、前記吐出液が液流路の先端の液吐出口から吐出される静電誘引式液滴ノズルにおいて、
前記ノズル本体は、第1の基板と、該第1の基板に貼り合わされる第2の基板とを有し、
前記第1の基板と第2の基板のうち、少なくとも一方の基板の貼り合わせ側の面に、前記液流路の一部分を構成する液流路用溝が、ドライエッチングにより形成された静電誘引式液滴ノズル。 - 前記吐出電極は、鋭角に形成された先端部を、前記液吐出口から突出させた針状電極である請求項1に記載の静電誘引式液滴ノズル。
- 前記液吐出口の形成部には、該液吐出口から離間した液吐出方向の所定位置に、絶縁性を有した電極保持体を介してゲート電極が突設され、該ゲート電極には、吐出された前記吐出液が通過する開口部が形成された請求項1または請求項2に記載の静電誘引式液滴ノズル。
- ノズル本体に形成された吐出液が通過する液流路には吐出電極が配置され、該吐出電極への電圧の印加に伴って発生した静電気力により、前記吐出液が液流路の先端の液吐出口から吐出される静電誘引式液滴ノズルの製造方法において、
互いに貼り合わされる第1の基板および第2の基板のうち、少なくとも一方の基板の貼り合わせ側の面に、前記液流路の一部分を構成する液流路用溝を、ドライエッチングにより形成する溝形成工程と、
該溝形成後、第1の基板および第2の基板のうち、少なくとも一方の基板に前記吐出電極を形成する吐出電極形成工程と、
該吐出電極形成後、前記第1の基板と第2の基板とを貼り合わせてノズル本体を形成すると同時に、前記液流路用溝を含む液流路を形成する貼り合わせ工程とを備えた静電誘引式液滴ノズルの製造方法。 - ノズル本体に吐出液が通過する液流路が形成され、該液流路に配置された吐出電極への電圧の印加に伴って発生した静電気力により、前記吐出液が液流路の先端の液吐出口から吐出される静電誘引式液滴ノズルにおいて、
前記吐出電極は、チップ本体と、該チップ本体の表面から突出した針部とを有する陽極化成によって作製されたエミッタチップで、
前記針部は、前記液吐出口から針先を突出させた状態で、ゆとりをもって液流路に収納され、
該液流路の先端部は、前記針部の外周に沿って徐々に先細り化された静電誘引式液滴ノズル。 - 前記液吐出口の形成部には、該液吐出口から離間した液吐出方向の所定位置に、絶縁性を有した電極保持体を介してゲート電極が突設され、該ゲート電極には、吐出された前記吐出液が通過する開口部が形成された請求項5に記載の静電誘引式液滴ノズル。
- ノズル本体に吐出液が通過する液流路を有し、該液流路に配置された吐出電極への印加に伴って発生した静電気力により、前記吐出液が液流路の先端の液吐出口から吐出される静電誘引式液滴ノズルの製造方法において、
フッ酸溶液との接触面側の一部にn型のシリコン領域が形成されたp型のシリコン基板に陽極化成を施し、前記n型のシリコン領域を主体として、チップ本体と、該チップ本体の表面から突出する針部とを有したエミッタチップからなる吐出電極を作製する吐出電極作製工程と、
該吐出電極を、前記針部とは反対側の面を貼り合わせ面として、前記ノズル本体に貼り合わせる電極貼り合わせ工程と、
前記ノズル本体の吐出電極の貼り合わせ側に、該吐出電極を含めて絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜のノズル本体とは反対側に、前記液流路の外壁となる液流路外壁用膜を形成する外壁形成工程と、
前記針部を被覆した絶縁膜の隆起部および液流路外壁用膜の隆起部の各先端部をそれぞれ除去し、前記針部の針先を露出するとともに、前記液吐出口を形成する液吐出口形成工程と、
該液吐出口の形成後、前記絶縁膜のうち、前記隆起部を含む一部分を除去し、前記液流路を形成する液流路形成工程とを備えた静電誘引式液滴ノズルの製造方法。 - 前記ノズル本体が、シリコン基板である請求項7に記載の静電誘引式液滴ノズルの製造方法。
- 前記絶縁膜がシリコン酸化膜で、
前記液流路形成工程では、前記絶縁膜の一部分をフッ酸溶液によりエッチングする請求項7または請求項8に記載の静電誘引式液滴ノズルの製造方法。 - 前記液吐出口形成工程では、
前記液流路外壁用膜のノズル本体とは反対側に、少なくとも前記針部が埋没する厚さのレジスト膜を形成し、
続いて、該レジスト膜の表層を、両隆起部の先端部とともにドライエッチングする請求項7〜請求項9のうち、何れか1項に記載の静電誘引式液滴ノズルの製造方法。 - 前記液流路外壁用膜の液流路とは反対側に、絶縁層と導電層とを順次形成し、
該導電層のうち、前記液吐出口と対峙部分の一帯に、該液吐出口から吐出された吐出液が通過する開口部をエッチングしてゲート電極を形成し、
その後、前記絶縁層のうち、前記開口部と対峙する部分に、該開口部と液吐出口とを連通する内部空間をエッチングして電極保持体を形成する請求項7〜請求項10のうち、何れか1項に記載の静電誘引式液滴ノズルの製造方法。 - ノズル本体に吐出液が通過する液流路を有し、該液流路に配置された吐出電極への印加に伴って発生した静電気力により、前記吐出液が液流路の先端の液吐出口から吐出される静電誘引式液滴ノズルの製造方法において、
フッ酸溶液との接触面側の一部にn型のシリコン領域が形成されたp型のシリコン基板に陽極化成を施し、前記n型のシリコン領域を主体として、チップ本体と、該チップ本体の表面から突出する針部とを有したエミッタチップからなる吐出電極を作製する吐出電極作製工程と、
該吐出電極を、前記針部とは反対側の面を貼り合わせ面として、前記ノズル本体に貼り合わせる電極貼り合わせ工程と、
ダミー基板の平坦な表面に有機エラストマー層を形成するエラストマー層形成工程と、
該有機エラストマー層に、その表裏面を貫通して、前記吐出電極をゆとりをもって挿入可能な貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
該貫通孔に吐出電極を挿入し、前記ノズル本体の吐出電極側の面に有機エラストマー層を貼り合わせるエラストマー貼り合わせ工程とを備えた静電誘引式液滴ノズルの製造方法。
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